管中窥豹 探究华为RH8100 V3研发背后的故事

日期: 2014-08-18 作者:唐琼瑶 来源:TechTarget中国

云计算、大数据与移动互联网的炙手可热,让多路高端x86服务器市场焕发生机,市场呼唤四路及以上的服务器。今年二月,英特尔至强E7 v2系列处理器新鲜出炉,众多服务器供应商纷纷推出新品,华为也积极响应,推出了基于英特尔至强E7-8800 v2处理器的RH8100 V3八路机架服务器。

这款服务器凝聚了华为研发团队的心血,是华为坚持不懈创新、精益求精服务客户、攻克技术难关与弘扬正能量的真实写照。

从技术中看创新

众多周知,在企业级服务器领域,华为是一支前途不可估量的劲旅。华为一开始做服务器只是为了满足运营商的需求,并取得了不俗的成绩。2011年成立企业业务BG,服务器连同存储构成华为IT产品线的重要组成部分,正式开发企业级蓝海。2013年,华为服务器出货量在全球市场排名第四,在中国市场稳居第二。同时2013年在全球服务器市场中,华为也是出货量增速第一的厂商。而且,华为在非互联网行业增长400%,海外发货量增长500%。此外,华为服务器故障率比国际厂商低15%。

华为将取得的这些成就归功于研发团队的努力与创新。鲜为人知的是,华为全球员工约有一半从事研发工作,并且每年将公司总收入10%以上的数十亿美金投入研发。

RH8100 V3的定位是高端机架服务器。在设计之初,华为调用了服务器团队最精锐的力量,在服务器首席架构师带领下,汇聚各领域专家与设计师数十名,围绕可靠性与提升用户体验等,首先对架构进行谨慎调研与深入分析工作。

高端产品线的研发和设计实力,更能体现一个品牌服务器厂商在该领域的专业程度。在华为看来,八路服务器通常服务于大型企业,对性能的要求不言而喻。此外对计算能力、内存与I/O等的要求也非常高。
华为RH8100 V3研发团队聆听客户需求,在英特尔至强E7 v2原有RAS特性的基础上,添加更多RAS特性,兼顾强大的计算性能与扩展性。比如提供内存迁移技术,在不停机的情况下更换内存模块。并支持内部故障预警、错误检查与纠正、镜像与热备等多种内存RAS技术。这些功能可以媲美小型机的可靠性。

不得不提的是PCIe SSD卡,华为从2006年开始研发,目前提供第四代高性能存储卡ES3000,是专门针对高IOPS性能需求的应用(如数据库、虚拟化、大数据、搜索、ERP等应用)的固态存储产品,具有性能高、延时小、可靠性高、使用寿命长等特点。

通常,PCIe SSD存储卡的写放大倍数在1.5以上。但是很多客户运行的是分布式数据库应用,他们期望写放大倍数能在1,一方面可以写入更多数据,另一方面能延长使用寿命,并且能大幅降低TCO。华为通过创新的Flash管理机制,如开发业务专用接口、裁剪了Cache,经过两个月的努力,终于结合业务应用把写放大倍数控制到接近1,减少了flash颗粒的擦写次数,满足客户应用需求,将TCO降低50%。

从速度中看执行力

江湖上流传着这样一个传说:某合作伙伴与华为商定做一款定制的产品,约定时间是三个月,结果华为一个月就完成交付。在很多客户和合作伙伴眼里,华为一旦下定决心要做某件事,其潜力和毅力都是无限的。

RH8100 V3交付团队也是如此,不但技术过硬,并且充满狼性。他们分工明确,效率很高,以100%的热情投入工作。他们可以在一周之内完成10块复杂单板高质量的并行投板工作。在新单板回板后,立即通宵进行联调,无需修改软件版本的代码,无需修改硬件版本的电阻电容,直接调通业务,历经专业的残酷的实验压力测试,为用户交付高质量的产品。

最亮眼的莫过于内存热插拔技术。RH8100 V3交付团队也是一支嗅觉敏锐,敢于创新的团队。他们认为,随着内存容量越来越大,这会导致内存系统的失效率大幅度上升,影响客户的易用性。因此必须突破传统,于是大胆设计内存热插拔架构,解耦OS限制,在标准OS下实现内存热插拔技术。该技术通过了专利认可,领先业界一年以上。同时,针对大内存SAP HANA的推出,RH8100 V3精心设计了24盘的前I/O方案,完全做到了一框式的6TB HANA应用的需求。

在存储方面,相对于普通的低速硬盘,一般的存储会采用SSD硬盘作为缓冲,也就是分层存储,而高级一点的会采用PCIE SSD。但是PCIE带宽再高,也没有内存插槽快。所以只有将内存插槽作为接口,实现SSD缓存功能或者flash缓存。这其中的关键在于支持超低时延Memory-Flash技术,比现有PCIe-Flash技术时延降低一半以上。为了在内存插槽上插专用的闪存,实现极高性能的存储,华为研发团队在一个月内实现内存插槽插入PCIE Flash存储技术,使得华为成为继IBM之后第二家实现该技术的厂商。

从细节中看服务

坚持以客户需求为中心是华为开发服务器的一贯准则。为了提升资源利用率与保障用户投资,华为自研硬件分区技术,将RH8100 V3可以作为两台四路服务器使用,灵活应对业务需求,并且支持未来三代处理器、十年演进与未来高速互联。

不仅如此,从一些细节也可以窥见华为的良苦用心。比如针对硬分区的应用场景,RH8100 V3遵循一键配置,免升级的设计思路,让用户使用起来更得心应手。

服务器是标准设备,技术也都很成熟,因此很难体现差异化。华为研发团队凭借在“硬件领域、热设计领域、软件领域”积累和齐心协作,挑战工程极限,精细化控制每个细节,如硬件布局、系统风道设计、风扇选型、精确导风设计、散热器设计(高性能热管、高导热材料)、调速策略等,使得华为服务器能够在40度的高温下不间断运行。即使由于机房温度过高,空调损坏,也仍然能持续运转,实现业务连续性。

从IT趋势看研发

未来几年,云计算与大数据将是服务器的新战场,服务器的设计需要从以计算为核心,转向以数据为核心,服务器整个物理形态都将发生变化,服务器厂商如何在云中求生并实现差异化是首要考虑的问题。华为认为没有核心技术的厂家会被拍在沙滩上苦苦挣扎,因此坚定不移朝着服务器自主研发的道路前进,利用自己强大的研发和创新能力,确保产品在性能、质量、规格上的竞争力,才能在激烈搏杀的市场中找准自己的定位。

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